А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Цифрове регулювання

Цифрове регулювання з видачею керуючих впливів на об'єкт реалізується для найбільш важливих параметрів технологічного процесу.

Цифрове регулювання полягає в прагненні підтримувати в межахпевної величини - уставки-значення поточних параметрів.

Комплекс цифрового регулювання КМ-1201 призначений для збору та обробки інформації від частотних датчиків, порівняння параметрів із завданням і вироблення регулюючого впливу з заданим закономрегулювання.

Схеми багатовимірних об'єктів. Для цифрового регулювання односвязного об'єктів можна використовувати алгоритми, розглянуті в попередніх лабораторних роботах. Однак багато ХТП є багатозв'язних об'єктами, для управління якими необхідніцифрові системи пов'язаного регулювання і, отже, необхідно знати основи їх проектування.

Багатопрограмна система цифрового регулювання досліджується на чотирьох незв'язаних каскадах ємностей, в яких підтримується заданий рівень за допомогоюоднієї УВМ за різними законами функціонування: у каскаді № 1 - у верхній ємності по П - алгоритмом функціонування, в каскаді № 2 - у верхній ємності з ПІ-алгоритму-му функціонування, в каскаді № 3 - у нижній ємності з ПІ-алго- ритму функціонування, в каскаді № 4 - в нижнійємності по ПІД-алгоритмом функціонування.

У разі прямого цифрового регулювання (DDC - direct digital control) керуюча ЕОМ приймає на себе виконання функцій регулятора контуру регулювання, який на рис. 4.52 обведений рамкою. Дуже часто ЕОМ моделює роботудекількох регуляторів; при цьому здійснюється пряме цифрове багатофункціональне управління. Кожна функція регулятора моделюється керуючої ЕОМ послідовно у часі.

В системі безпосереднього цифрового регулювання (рис. 1 а) цифровий регуляторвзаємодіє з пневматичним датчиком і виконавчим механізмом через пневмоелектронний і електропневматичний перетворювачі сигналів. Алгоритм регулювання, введення команд оператором та подання інформації реалізуються засобами УЖ.

Машинно-орієнтований алгоритм цифрового регулювання режимних параметрів технологічного процесу, активний в межах технологічної операції, функціонує наступним чином.

Pазработана система прямого цифрового регулювання технологічнихпараметрів виробництва карбаміду за допомогою УВМ типу УМ1 - НХ.

УВМ), що здійснюють цифрове регулювання або безпосереднє пряме цифрове управління.

Структурна схема TDC-2000. TDC-2000 може реалізовувати функції цифрового регулювання та централізованогоконтролю без залучення ЕОМ.

Спеціалізовані машини централізованого контролю і безпосереднього цифрового регулювання здійснюють збір інформації від вимірювальних перетворювачів технологічного процесу, обробку їх по твердою логічноюпрограмі і керування об'єктом із застосуванням спрощених алгоритмів, які не потребують універсального обчислювального процесора. Основні функції, виконувані цими машинами, наступні: опитування вимірювальних перетворювачів, лінеаризація, порівняння з.

Принципова схема циркуляції діатермічним масла.

За допомогою електронного пристрою з ручним цифровим регулюванням задаються як число рядів на піддоні, так і кількість рулонів в ряду. Укладальник автоматично формує вантаж на піддоні і переміщує його наконвеєр тимчасового накопичувача. Тут рулони скріплюються пластиковою стрічкою для виключення перекидання їх при транспортуванні в термоусадочну піч. По виході з печі піддони надходять на стрічковий транспортер 13 складуються в упорядоч-ні ряди і зберігаються в тіні (поліетилен на світлі руйнується) в один ряд по висоті.

Тому великий інтерес представляє дослідження похибок цифрового регулювання при цьому законі регулювання.

Слід зазначити, що в багатоконтурною системі прямого цифрового регулюваннягостро стоїть питання про надійність тривалої роботи, особливо в цілодобовому режимі. Спеціальні заходи апаратного та програмного забезпечення надійності значно підвищують вартість системи. Тому питання про застосування окремої УЦВМ в контурі прямого регулюваннязамість набору більш простих аналогових регуляторів все ще залишається дискусійним.

Обмеження максимальної величини витрати. У схемі використані два основні блоки, які вирішують питання багатоканального цифрового регулювання: блок А, що представляє собоюпристрій обчислення величини завдання витрати реагенту //, і блок Б - власне багатоканальний цифровий регулятор, що формує керуючі сигнали.

Іншим новим важливим поняттям, яке слід розглянути, є цифрове регулювання рухами машини.Двома головними чинниками, які відрізняють цифрове регулювання від інших форм управління - це його гнучкість і цифрова форма представлення інформації. Цифрове управління дає можливість виконати нескінченно різноманітні операції на одній і тій же машині, так якпослідовність операцій визначена ззовні приготовленої програмою, яку можна змінювати, щоб справити будь-яке бажане рух машини в межах можливостей даної системи управління. Так як ця програма має закодовану цифрову форму, для їїпідготовки можуть бути використані стандартні пристрої переробки даних.

Базовий контролер СВ (ЛТС2) призначений для реалізації функцій цифрового регулювання, замінюючи при цьому аналогові регулятори. Алгоритми контролера зашиті в напівпровідниковупам'ять. Контролер СВ в разі, якщо для регулювання використовують тільки ПІД-закон, може функціонувати як 8-канальний регулятор.

Підсистема контролера забезпечує реалізацію функцій збору даних, а також багатоканального цифрового регулювання талогічного керування. До складу підсистеми може входити до 12 загальних контролерів, кожен з яких містить модуль управління. У модулі управління використовують 16-розрядний мікропроцесор 68000 або 32-розрядний мікропроцесор 68020; він забезпечує безперервне цифроверегулювання і логічне управління і зв'язок з іншими підсистемами через розподілену мережу DCN. Кожен модуль управління здатний обробляти до 16 аналогових вхідних і 8 вихідних сигналів і до 40 сигналів дискретного вводу-виводу. При використанні в якостірезервного модуль управління здатний взяти на себе функції вийшов з ладу основного модуля.

Стабілізації вакія основних параметрів процесів виконується краще завдяки бо-вее високої точності цифрового регулювання по відношенню до аналогового.

Оператор ПІозначає реалізацію пропорційно-інтегрального закону регулювання, виконуваного машиною методом прямого цифрового регулювання по заданому числу контурів. Вихідними даними для обчислюваних значень положень виконавчих механізмів служать значенняпараметрів регульованого процесу, що знімаються з датчиків.

Одним з найбільш важливих серед цих питань є питання про результуючої точності цифрового регулювання при випадкових збуреннях і її залежність від основних визначальних факторів, в першучергу від темпу квантування даних у часі.

Слід утриматися від широкого впровадження на ТЕС СУ, заснованих на застосуванні прямого цифрового регулювання (ПЦ?), Подібних Комплекс 4 з урахуванням їх низької надійності і відсутності програм для цифрових регуляторів.

До керуючим функцій відносяться оптимізація ходу технологічного процесу, автоматизовані пуски і аррестори технологічного обладнання, безпосереднє цифрове регулювання, а також забезпечення зв'язку з вищестоящими ієрархічними рівнями АСУ.

У локальних АСУ ТП засоби комплексу забезпечують вирішення наступних функціональних завдань[20]: Централізованого контролю; безпосереднього цифрового регулювання технологічних параметрів; супервизорного регулювання за стандартними законами задаптацією до зміни статистичних і динамічних параметрів об'єкту і до впливу перешкод; програмно-логічного управління; ручного введення і відображення технологічної інформації в багатьох варіантах; передачі даних між територіально розосередженими івіддаленими системами.

Останнім часом у зв'язку з використанням для управління виробництвом цифрових обчислювальних машин все більш широке поширення починає отримувати цифрове регулювання промислових об'єктів. Формування регулюютьвпливів у таких системах здійснюється цифровими обчислювальними пристроями, які оперують не з безперервними сигналами, а з дискретними числовими послідовностями. На відміну від безперервних сигналів числові послідовності характеризуютьсяпевними значеннями лише в окремі дискретні моменти часу.

До складу КТС ЛІУС входять системні комплекси централізованого контролю з безперервною цифровою індикацією і реєстрацією на паперовій стрічці, цифрового регулювання по П, ПІ, І законам,логічного управління групами механізмів.

Досвід експлуатації системи показав, що система Н ЦУ забезпечує більш якісне регулювання внаслідок гнучкості та високої точності алгоритмів цифрового регулювання.

Вище була розглянута функціональнасхема побудови електроприводу (див. рис. 4.3), яка складається з аналогового сервоприводу і контура цифрового регулювання положення.

При здійсненні управління вузлами агрегатів, в яких регульовані параметри залежать один від одного, доцільно застосовуватиЦВМ, що працюють в режимі взаємопов'язаного цифрового регулювання по складних алгоритмах.

ПТК дозволяють реалізувати в рамках розподіленої АСУТП такі типові функції: збір і первинну обробку інформації, що надходить від аналогових і дискретних датчиків;безпосереднє цифрове регулювання (стабілізацію) і програмно-логічне керування; контроль і сигналізацію стану ТОУ; подання інформації про стан ТОУ на дисплеях і графічних реєструвальних приладах; зберігання (архівацію) та документаціюінформації про роботу ТОУ.

Вартість обладнання, що здійснює зв'язок між об'єктом і центральної обчислювальною машиною, становить значи - тільну частина (близько 40%) загальної вартості системи цифрового регулювання. Це обладнання створює також значневплив на якість та надійність регулювання. Однак з розвитком цифрових датчиків (як зазначалося вище) потреба в такому обладнанні відпадає.

Отриманий вираз - це математична модель, яка характеризує властивості випадкової функції помилки Sft) іповністю описує процес її формування, тобто є математичною моделлю процесу формування відносної помилки цифрового регулювання, яка може служити вихідним етапом при вирішенні задачі оптимального проектування підсистеми НЦУ за критерієммінімуму середньоквадратичної помилки якості регулювання цифровий САPпо відношенню до безперервного регулювання.

Отримана математична модель (розділ Ш) використана для імітаційного моделювання систем НЦУ, в результаті якого отримано рядспіввідношень і графіків, які дозволяють виробляти кількісну оцінку впливу інерційності об'єкту властивостей збурюючої сигналу і періоду опитування датчиків на похибки цифрового регулювання.

Методичне забезпечення навчальної лабораторії містить вказівкиз проведення 22 - 26 лабораторних робіт з експериментального дослідження статичних і динамічних характеристик фізичного об'єкта і імітатора динаміки, вивчення принципів дії та наладки ТСА (перетворювачі, регулятор, Ремиконт, виконавчий механізм іт.п.), дослідженню ефективності П -, І -, ПІ -, ПД - і ПІД-законів аналогового і цифрового регулювання та способів їх реалізації (безпосереднє цифрове керування або супервізор-ная схема), побудови каскадних, комбінованих і автономних АСP, Освоєнню програм ПЕОМпо контролю за ходом технологічного процесу і конфігурування контурів регулювання і екранних мнемосхем.

Керуюча ЕОМ і керований процес спільно утворюють схему попереджуючого управління. У разі прямого цифрового регулювання керуюча ЕОМявляє собою одночасно регулятор і датчик номінальних значень.

Система локального регулювання призначена для побудови локальних контурів регулювання параметрами технологічного процесу. На її базі побудовано безпосередньо цифроверегулювання параметрів пароконденсатного системи, системи управління густою масою і нижнього рівня управління мокрою частиною машини.

Іншим новим важливим поняттям, яке слід розглянути, є цифрове регулювання рухами машини. Двома головнимифакторами, які відрізняють цифрове регулювання від інших форм управління - це його гнучкість і цифрова форма представлення інформації. Цифрове управління дає можливість виконати нескінченно різноманітні операції на одній і тій же машині, так якпослідовність операцій визначена ззовні приготовленої програмою, яку можна змінювати, щоб справити будь-яке бажане рух машини в межах можливостей даної системи управління. Так як ця програма має закодовану цифрову форму, для їїпідготовки можуть бути використані стандартні пристрої переробки даних.

Проміжне положення між ступінчастим і плавним займає цифрове регулювання. Будучи по суті своїй ступінчастим, воно дозволяє вибрати таку ступінь дискретності, щопрактично не відрізняється від плавного. Однією з найважливіших переваг цифрового регулювання є його висока точність і можливість одними і тими ж апаратними засобами забезпечувати найрізноманітніші закони зміни регульованої величини.

Інодіпри цьому використовуються не звичайні закони регулювання, а більш складні, що дозволяють поліпшити якість регулювання. Однак вимога високої надійності окремих контурів регулювання змушує відмовитися від прямого цифрового регулювання у всіх контурах іперейти в окремих з них до індивідуальних регуляторам. Задатчики цих регуляторів, а іноді і параметри настройки змінюються за допомогою обчислювальних машин, що здійснюють оптимізацію режиму роботи установки і регулювання інших контурів.

Нижчерозглядаються вихідні вимоги до функціонального складу засобів автоматичного регулювання та принципи реалізації основних алгоритмів регулювання. Ці ж принципи можуть бути використані як вихідні і при розробці алгоритмів безпосередньогоцифрового регулювання (НЦ?) на базі засобів обчислювальної техніки.

Ко, автоматичний випал цинкових концентратів в печах КС регулюється за допомогою обчислювальної машини ОК-1ТАК-509-ОP8К. Ця машина підтримує на заданому рівні різні параметри в 18контурах, виробляє цифрове регулювання параметрів у 8 контурах, обчислює потрібну швидкість подачі повітря в обпалювальну лягти КС в залежності від вмісту сірчистого ангідриду на вході в сіркокислу установку, блокує обладнання, сигналізує про відхиленнязаданих параметрів. Обчислювальна машина забезпечує стійкий режим випалу і постійну концентрацію сірчистого ангідриду в обпалювальному газі.

Сучасний розвиток технічних засобів АСУ все в більшій мірі характеризується застосуванням різних приладів іпристроїв, основним функціональним вузлом яких є мікропроцесор. На цій основі з'явилися такі нові комплекси керуючих засобів, як СМ-1800 які використовуються для багатоканального цифрового регулювання, КТС ЛІУС-2 застосовувані для комплексного управлінняоб'єктами на нижньому рівні, та ін До складу коштів РМ ЕОМ другої черги увійшли мікропроцесорні Субкомплекси зв'язку з об'єктом (ССО), а останнім часом з'явилися термінали обчислювальні для зв'язку з об'єктом (ТВСО), що мають свій процесор, чорно-білий дисплей,пристрої друку, пам'яті на касетної магнітній стрічці і різні модулі зв'язку.

При створенні СКУ особливе місце займають технічні засоби. Pозвиток технічних засобів на основі нової елементної бази - великих інтегральних мікросхем і мікропроцесорів, а також досвід застосування систем цифрового регулювання та управління фактично призвели до того, що всі перспективні напрямки в області автоматичного управління так чи інакше пов'язані з використанням цифрової техніки.

Комплекс технічних засобів локальних інформаційно-керуючих систем (КТС ЛІУС-2) являє собою агрегатний комплекс засобів, побудований на базі мікропроцесорів і мікросхем з підвищеним ступенем інтеграції. У локальних автоматизованих системах КТС ЛІУС-2 забезпечує виконання таких функцій: збір, обробку технологічної інформації і централізований контроль за ходом процесу; цифрове регулювання; програмно-логічне управління; ручне введення і відображення технологічної інформації; передачу даних між територіально віддаленими локальними підсистемами.

ЛТС являє собою багатоканальний мікропроцесорний програмований контроллер, що має власну УСО і блоки зв'язку з мережею Foxnet. ЛТС реалізує функції цифрового регулювання та логічного керування.

Підсистема контролера забезпечує реалізацію функцій збору даних, а також багатоканального цифрового регулювання та логічного керування. До складу підсистеми може входити до 12 загальних контролерів, кожен з яких містить модуль управління. У модулі управління використовують 16-розрядний мікропроцесор 68000 або 32-розрядний мікропроцесор 68020; він забезпечує безперервне цифрове регулювання і логічне управління і зв'язок з іншими підсистемами через розподілену мережу DCN. Кожен модуль управління здатний обробляти до 16 аналогових вхідних і 8 вихідних сигналів і до 40 сигналів дискретного вводу-виводу. При використанні в якості резервного модуль управління здатний взяти на себе функції вийшов з ладу основного модуля.

Велику групу становлять системи переривчастого регулювання, або дискретні, в яких зв'язки між елементами зберігаються не завжди. Такі системи містять елемент, який при безперервному зміну сигналу на вході передасть його далі уривчасто. В залежності від принципу перетворення (квантування) сигналу з безперервного в дискретний - за рівнем, за часом або за рівнем і часу одночасно - їх ділять на системи релейного, імпульсного і цифрового регулювання.